活性炭對氡動態(tài)吸附的影響因素研究.pdf

1、隨著容易開采的鈾礦開采完人們將逐步開采更深的礦產(chǎn)資源,這樣強(qiáng)制通風(fēng)降氡將由于技術(shù)和花費(fèi)問題變得不可取。一個(gè)可用于替代的方法就是用活性炭吸附除去地下礦工作區(qū)域空氣中的氡,這樣開發(fā)用于地下礦坑道中基于活性炭在環(huán)境溫度下吸附的大型除氡裝置十分必要。活性炭對氡的吸附還廣泛用在制作高氡環(huán)境中短時(shí)間應(yīng)用的活性炭防毒面具或防毒盒,以及用于制作利用活性炭吸附收集氡的222Rn和226Ra分析儀等方面。這些應(yīng)用都需要研究活性炭在環(huán)境溫度下對氡的吸附性能。

2、活性炭對氡的吸附性能受到較多的因素影響,而溫度和環(huán)境相對濕度是實(shí)際應(yīng)用中變化較大的兩個(gè)因素,對它們影響規(guī)律的研究十分重要。
　　本文結(jié)合國內(nèi)外對活性炭吸附惰性氣體的研究進(jìn)展,著重對活性炭吸附氡受溫濕度的影響情況進(jìn)行了探討。首先通過測量活性炭平衡降氡率實(shí)驗(yàn)?zāi)M工程中活性炭對氡的吸附效率,并通過降氡效果的好壞進(jìn)行活性炭優(yōu)劣的選擇;課題的第二部分是固定活性炭含水率,測量在不同溫度下活性炭對氡的動態(tài)吸附系數(shù)大小。首先得出活性炭含水率為1.

3、5％、2.5%和3.5%時(shí)動態(tài)吸附系數(shù)與溫度的關(guān)系,再由此關(guān)系將所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為同一溫度下的吸附系數(shù)值,以觀察動態(tài)吸附系數(shù)與活性炭含水率的關(guān)系;本文研究濕度對活性炭吸附氡的影響時(shí)采用的是預(yù)濕平衡的方法,即先將活性炭預(yù)濕至預(yù)定的含水率,再測量含水率對活性炭氡動態(tài)吸附系數(shù)的影響。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出:當(dāng)溫度為20℃左右,相對濕度為50%左右時(shí),用30kg本課題選用的活性炭通過吸附—解吸—再吸附的一個(gè)循環(huán)過程后,能使容積為125m3、氡

4、濃度為2000Bq/m3的氡環(huán)境的氡濃度降至300Bq/m3左右,因此就吸附效率而言,將活性炭用于地下礦等高氡區(qū)域降氡除氡是可行的;活性炭對氡的動態(tài)吸附系數(shù)隨溫度的升高而降低,動態(tài)吸附系數(shù)的對數(shù)與熱力學(xué)溫度的倒數(shù)成線性關(guān)系,關(guān)系式中的斜率大小反映的是活性炭對氡的動態(tài)吸附系數(shù)隨溫度變化的快慢程度。并且斜率不受活性炭含水率的影響,在本實(shí)驗(yàn)中其擬合值為4.62538;活性炭對氡的動態(tài)吸附系數(shù)隨活性炭含水率的升高而降低?；钚蕴亢蚀笥?0%時(shí)